Proyecto CASCADE

Radar 4D de arquitectura en cascada para la detección y el seguimiento de objetos

Un prototipo basado en la cascada multichip TI AWR2243 (RF-EVM) y el módulo de captura MMWCAS-DSP-EVM. El radar «ve» en la oscuridad, la niebla y el humo, donde la óptica y el lidar fallan, por lo que es apto para plataformas autónomas, seguridad perimetral y misiones de búsqueda y rescate.

Especificaciones técnicas Únete al equipo
350 m
alcance de detección
12 TX / 16 RX
transmisores / receptores
86
canales MIMO virtuales
arrastra para rotar
100 m 200 m 300 m 0° 90° 180° 270° 243m
Por qué radar y no cámara o lidar

Chirps de microsegundos a 76–81 GHz atraviesan la lluvia, el polvo y la oscuridad, midiendo simultáneamente distancia, ángulo y velocidad. La conexión en cascada de varios chips AWR2243 amplía la apertura de la antena en fase, por lo que el sistema ve más lejos y distingue los objetos con más precisión que un sensor de un solo chip convencional.

Elige la variante de radar
REC · Hardware rotation capture
360° RF BOARDS
AWR2243 · MMWCAS-DSP-EVM Vista de 360° de las placas RF en cascada
Hardware del prototipo

Plataforma de hardware

4 × AWR2243, 76–81 GHz

Módulo de radar

radar de corto alcance con alta resolución angular

Placas MMWCAS-RF-EVM + MMWCAS-DSP-EVM
Transmisores / receptores 12 TX / 16 RX
Matriz MIMO virtual 86 canales
Procesamiento placa DSP (TDA2)

Alcance de detección y costo

Según datos de TI

Alcance de detección estimado para distintos tipos de objeto y costo aproximado de las placas del prototipo.

Alcance de detección · dron FPV ~50–90 m
Alcance de detección · persona 150 m
Alcance de detección · automóvil 350+ m
Precio de las placas 4275 $ + 3844,65 $
Principio de funcionamiento

Del chirp a las coordenadas del objeto

01

Emisión del chirp

Las antenas de la placa generan una señal modulada en frecuencia de 76–81 GHz dirigida al objeto en un sector de 120° en azimut.

02

Recepción en cascada

Cuatro chips AWR2243 sincronizados reciben la señal reflejada como una única antena en fase.

03

Captura en el DSP

El MMWCAS-DSP-EVM lee datos ADC en bruto y datos en bruto de la placa DSP FPGA, y luego realiza su posterior procesamiento.

04

Salida de datos de objetos

La distancia, el ángulo y la velocidad de los objetos se envían por CAN-FD, Ethernet o al sistema host.

Prototipo en hardware

De la placa de evaluación a un prototipo funcional

Un FMCW Image Radar integrado en un banco de pruebas funcional, que controla una plataforma giratoria con dos canales ópticos basados en reconocimiento de objetos por IA mediante un acelerador de hardware Hailo, para funcionamiento en tiempo real.

Placa RF en cascada AWR2243, vista superior, recortada del fondo
01 · Placa RF en cascada AWR2243
MMWCAS-DSP-EVM ensamblado con los indicadores de encendido activos, recortado del fondo
02 · MMWCAS-DSP-EVM ensamblado
Placa aceleradora Hailo sobre un HAT+ para Raspberry Pi 5, recortada del fondo
03 · Acelerador Hailo en una Raspberry Pi 5
Módulo de doble cámara sobre un gimbal servo, recortado del fondo
04 · Módulo de doble cámara sobre un gimbal servo
Banco de pruebas con cámara en una plataforma giratoria y trípode, recortado del fondo
05 · Banco de pruebas funcional con plataforma giratoria
Demostración en vivo

Cámara y radar, en sincronía

El primer video es la captura sincronizada de la cámara y la nube de puntos del radar (rango-acimut) en tráfico urbano nocturno: el radar mantiene el seguimiento de los objetos donde los faros que se aproximan encandilan a la cámara. El segundo es una grabación del visor 3D en vivo, que muestra los mismos datos en tiempo real y en el espacio.

REC · Live capture
02:50 RANGE-AZIMUTH
AWR2243 · MMWCAS-DSP-EVM Grabación nocturna · tráfico urbano
REC · Viewer capture
3D VIEWER POINT CLOUD
AWR2243 · MMWCAS-DSP-EVM Visor 3D · nube de puntos en vivo
Dónde se aplica

Casos de uso

Plataformas autónomas terrestres y aéreas

Detección de obstáculos y seguimiento de objetos independientemente de la iluminación y el clima.

Seguridad perimetral y monitoreo

Detección de movimiento a lo largo de una frontera o perímetro de seguridad a distancias de hasta 350 m.

Operaciones de búsqueda y rescate

Localización de personas entre humo, oscuridad o vegetación densa, donde la óptica no sirve.

Monitoreo industrial y agrícola

Control del movimiento de maquinaria y objetos en explanadas y campos abiertos.

Autores del proyecto

Equipo

Socios

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Facultad / departamento Instituto Politécnico Igor Sikorsky de Kyiv, Instituto Educativo y Científico de Física y Tecnología
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Software

VE A TRAVÉS DE LA OSCURIDAD. DETECTA PRIMERO. REACCIONA MÁS RÁPIDO.

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